バンパーシステム及びその製造方法
【課題】高強度のアルミニウム合金中空押出形材を用いて軽量化を達成しつつ、車体衝突時のバンパー補強材の割れを防止する。
【解決手段】時効処理した７０００系アルミニウム合金中空形材製のバンパー補強材５と、その車幅方向両端部の背面側に取り付けられたバンパーステイ６からなるバンパーシステム７。バンパー補強材５は衝突面側と背面側を連結する上下壁５ｃ，５ｄを有し、バンパーステイ６の前方位置において、上下壁５ｃ，５ｄに、摩擦攪拌処理（攪拌処理部４）が施されている。摩擦攪拌処理の処理深さは処理部肉厚の３０％以上とする。
【解決手段】時効処理した７０００系アルミニウム合金中空形材製のバンパー補強材５と、その車幅方向両端部の背面側に取り付けられたバンパーステイ６からなるバンパーシステム７。バンパー補強材５は衝突面側と背面側を連結する上下壁５ｃ，５ｄを有し、バンパーステイ６の前方位置において、上下壁５ｃ，５ｄに、摩擦攪拌処理（攪拌処理部４）が施されている。摩擦攪拌処理の処理深さは処理部肉厚の３０％以上とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量かつ衝突安全性に優れたバンパーシステムに関し、具体的には、アルミニウム合金中空形材からなるバンパー補強材に改質処理を局部的に施すことで、材料強度を維持しつつ、車体衝突時に発生する割れを防止したバンパーシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や車両には、衝突時の衝撃を吸収すること等を目的として、その車体のフロントやリアにバンパーが配設されている。このバンパーは、棒状の金属製中空材から製作されたバンパー補強材にステイを介して、車体の前端部や後端部に設けられたサイドメンバ等の車体フレームに固定状態に取り付けられることによって車体に配設されている。これらのバンパー補強材には、軽量化のためアルミニウム合金中空形材が使用されている。アルミニウム押出材は軽量なことに加えて、鉄では困難な任意の肉厚配分をもつ複雑な断面形状を得ることができるため、軽量化の有効な手段として多用されている。特に高強度の６０００系合金や７０００系合金が適用されることが多い。
【０００３】
また、従来、バンパーに求められる性能は軽衝突時の車体保護であったため強度を向上させることが大きな課題であったが、近年、車体衝突時にバンパーが圧壊変形することでエネルギー吸収する性能が求められている。そこで、衝突時のエネルギー吸収させる上でバンパー補強材とバンパーステイを使用したバンパーシステムの役割が重要になってきており、例えば特許文献１のように、オフセット衝突時にバンパー補強材の圧壊をステイの圧壊よりも先行させる設計がなされる場合がある。
【０００４】
しかしながら、このように衝突時にバンパー補強材をつぶれ変形させる場合、時効処理した６０００系合金や７０００系合金のような高強度材料を適用すると、割れが発生しやすい。
衝突時のバンパー補強材のつぶれ変形による割れを防止する材料面の技術として、特許文献２，３に記載された技術があるが、これらの材料を使っても割れを防止できない場合がある。また、衝突時のバンパー補強材のつぶれ変形による割れを防止する構造面の技術として、特許文献４，５に記載された技術があるが、バンパーの形状が制約されるため採用できない場合が多い。
また、特許文献６にみられるように、バンパー補強材の端部を前後方向に潰し加工して、バンパーの平面視のデザインに応じた形状とし、又はバンパー補強材端部のスペースを確保し、あるいはコーナー衝突性を改善することが提案されている。この場合も、バンパー補強材として時効処理した６０００系合金や７０００系合金のような高強度材料を適用すると、潰し加工時に割れが発生しやすい。
【０００５】
一方、アルミニウム合金の表面改質技術として、特許文献７，８が知られている。いずれもプローブを備えた回転ツールを用いて、アルミニウム合金の表面を摩擦攪拌処理し、アルミニウム合金の機械的特性を改善するものであり、特許文献７には、金属製構造材の金属組織を局部的に微細化して、その箇所を衝撃エネルギー吸収部分とし、金属製構造材に衝撃吸収機能をもたせること、特許文献８には、結晶粒径を制御して局部的に強度及び硬度を高めることが記載されている。
また、特許文献９，１０には、摩擦攪拌接合の接合部が曲げ加工可能であることを利用し、アルミニウム構造体を製造することが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２８５７０３公報号公報
【特許文献２】特開２００１−３５５０３２号公報
【特許文献３】特開平５−１７１３２８号公報
【特許文献４】特許第３３７２１６４号公報
【特許文献５】特開平７−４０７９６号公報
【特許文献６】特開平７−２５２９６号公報
【特許文献７】特許第３２０７３７６号公報
【特許文献８】特許第４００６５１５号公報
【特許文献９】特開２００６−３０５６２４号公報
【特許文献１０】特許２００７−７５８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、バンパーシステムに関する上記問題点に鑑みてなされたものであって、高強度のアルミニウム合金中空形材を用いて軽量化を達成しつつ、車体衝突時や端部潰し加工時の割れを防止したバンパー補強材及びバンパーシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、時効処理した６０００系又は７０００系アルミニウム合金中空形材製のバンパー補強材と、前記バンパー補強材の車幅方向両端部の背面側に取り付けられたバンパーステイからなるバンパーシステムにおいて、前記バンパー補強材は衝突面側と背面側を連結する上下壁を有し、前記バンパー補強材の車幅方向両端部において前記上下壁に摩擦攪拌処理が施されており、前記摩擦攪拌処理の処理深さが処理部肉厚の３０％以上であることを特徴とする。
【０００９】
本発明において摩擦攪拌処理とは、それ自体周知の摩擦攪拌接合（ＦＳＷ）の原理を利用したもので、典型的にはプローブを備えた回転ツールを用いて上下壁の材料を摩擦攪拌し、その材質を改質することである。バンパー補強材に局部的に摩擦攪拌による改質処理を施すことで、その改質部分が軟化し曲げ性が改善される。そのため、衝突時又は潰し加工時に割れが生じやすい部分を局部的に改質処理すれば、バンパー補強材全体として衝突時又は潰し加工時の割れ防止の性能を向上させることができる。
【００１０】
バンパー補強材の上壁及び下壁に摩擦攪拌処理を行うのは、衝突時又は潰し加工時に上壁及び下壁に曲げ変形が起こるからである。この曲げ変形は衝突時はステイ取付位置の前方及びその近傍で大きいため、主として衝突時の割れを防止するとの観点からは、前記摩擦攪拌処理が前記バンパー補強材の車幅方向両端部において前記バンパーステイの取付位置の前方領域又はこの領域を含む範囲で行われることが望ましい。また端部の潰し加工はステイ取付位置より外側で行われるから、主として潰し加工時の割れを防止するとの観点からは、前記摩擦攪拌処理が前記バンパー補強材の車幅方向両端部において前記バンパーステイの取付位置前方付近から両端に達する領域で行われることが望ましい。後者の場合、摩擦攪拌処理後、前記領域は衝突面側から背面側に向かって潰し加工される。なお、衝突時の割れも、ステイ取付位置付近から端に向けて進展しやすいため、両端まで連続して摩擦攪拌処理を施すことが望ましい。
【００１１】
摩擦攪拌処理は平らな面に行われるので、前記バンパー補強材の上壁及び下壁は平らであるか、少なくとも摩擦攪拌処理が行える幅の平らなスペースを有する必要がある。衝突時及び潰し加工時の割れは、バンパー補強材の長手方向（ステイ取付面と平行な方向）に沿って線状に進展しやすく、また摩擦攪拌処理は回転ツールとバンパー補強材を相対移動させる必要があるから、摩擦攪拌処理はバンパー補強材の長手方向に略沿って直線的に行われることが望ましい。特に上壁及び下壁の幅中央部付近は割れやすいため、摩擦攪拌処理は上壁及び下壁の幅中央部付近を通るように行うことが望ましい。
【００１２】
上記バンパー補強材は、高強度の６０００系又は７０００系アルミニウム合金形材、特に押出形材からなることが望ましい。なかでも、７０００系アルミニウム合金押出形材は、６０００系の高強度材料よりも更に高強度で、衝突時又は潰し加工時に割れが発生しやすいので、これに表面改質を施すことで、７０００系の欠点を補完しつつ、より軽量化できる利点がある。アルミニウム合金は、高強度化のため熱処理（時効処理）される。アルミニウム合金形材の断面は、例えば略口側、略日型等の輪郭が略矩形のものが好適に利用できる。なお、６０００系、７０００系とはＪＩＳに定められた熱処理型のアルミニウム合金系であり、それぞれＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ−（Ｃｕ）系、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−（Ｃｕ）系アルミニウム合金を意味する。
【００１３】
バンパーシステムにおいて、バンパー補強材の車幅方向両端部を水平面内で車体側に曲げ加工する場合が多いが、この場合、アルミニウム合金中空形材を押出成形し、摩擦攪拌処理を行った後、車幅方向両端部の曲げ加工を行い、さらに熱処理を行って前記バンパー補強材を製造し、これに前記バンパーステイを取り付けることで、バンパーシステムを製造することができる。バンパー補強材の端部の潰し加工を行う場合は、両端部の曲げ加工及び熱処理後に潰し加工を行えばよい。
熱処理（時効処理）前のＴ１状態（押出後冷却したままの状態）で曲げ加工し、その後に人工時効処理してＴ５状態とするのは、Ｔ１状態の方が曲げ加工が容易なためであり、その後にＴ５状態とするのは、バンパー補強材を高強度化（軽量化につながる）するためである。なお、Ｔ１，Ｔ５は、ＪＩＳＨ０００１に規定された質別である。また、摩擦攪拌処理を施した後に端部曲げ加工するのは、先に曲げ加工すると、しわ等の影響で摩擦攪拌処理が行い難くなるためである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、バンパー補強材の上下壁に局部的に摩擦攪拌処理を施すことにより、バンパー補強材に高強度な６０００系又は７０００系アルミニウム合金中空形材を使用しても衝突時や潰し加工時の割れを防止することができるため、より厳しい衝突安全基準を満足する性能を維持しつつ同時に軽量化を達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図１〜図９を参照して、本発明に係るバンパーシステムについて説明する。
まず、図１は、本発明に係る摩擦攪拌処理を説明する図である。摩擦攪拌処理は、先端にプローブ１を備えた回転ツール２を高速回転させ、プローブ１をアルミニウム合金板３（バンパー補強材の上下壁）内に挿入し、回転ツール１のプローブ側端面（ショルダー）で板表面を押圧しながら移動させて、プローブ挿入部分及びその近傍を摩擦攪拌するものである。プローブ１の直径は、余り小さいと折損し、大きいと先端を押し込むだけで攪拌できないため、２〜５ｍｍが望ましい。ショルダー径は５〜１５ｍｍ程度でよい。
【００１６】
摩擦攪拌による改質処理部４（ドットを付している）の処理深さＨはプローブ１の高さで決まり、処理幅Ｗは回転ツール２のショルダー径で決まる。本発明では、処理部の板厚をｔとしたとき、（Ｈ／ｔ）×１００≧３０（％）と規定している。この数値は５０〜１００％であることが望ましい。重ねて２回以上摩擦攪拌処理することにより、処理幅を大きくすることもできる。
摩擦攪拌処理は、バンパー補強材の上下壁の端部に外面側から行われ、望ましくは上下壁の前後幅の略中央部を通るように、長手方向に略沿って直線的に行われる。摩擦攪拌処理は１回だけでなく、処理幅が重なるように又は離してあるいは互いに平行に又は傾斜させて２回以上行うこともできる。
【００１７】
図２に、アルミニウム合金中空押出形材製のバンパー補強材５と、バンパー補強材５の車幅方向両端部の背面側に取り付けられたバンパーステイ６からなるバンパーシステム７を示す。バンパー補強材５は、図３に示すように日型断面を有し、衝突面側の前壁５ａ、背面側の後壁５ｂ、衝突面側と背面側を連結する上壁５ｃ、下壁５ｄ、中壁５ｅからなり、両端部の上壁５ｃと下壁５ｄの幅中央部付近に、摩擦攪拌により一定幅の改質処理部４，４が形成されている。バンパーステイ６は、軸部６ａ、前端のバンパー補強材５への取付用フランジ６ｂ、後端の図示しないサイドメンバへの取付用フランジ６ｃからなる。
バンパー補強材５に対するバンパーステイ６の取付位置は、バンパー補強材５の長手方向に幅Ｓ（取付用フランジ６ａの幅）を有し、改質処理部４はこの幅Ｓを有するバンパーステイ６の取付位置の前方領域を含む範囲（ステイ取付面に対し垂直方向にみて幅Ｓを含む範囲）に直線的に形成されている。
【００１８】
図３（ａ）は、このバンパーシステム７の前方からバリヤ８が衝突し、バンパー補強材５がバンパーステイ６の取付位置の前方で潰れ変形したときの模式図である。この衝突により、上壁５ｃ、下壁５ｄ及び中壁５ｅの幅中央部付近を中心に、図３（ｂ）に示すような曲げ変形が生じるが、上壁５ｃ、下壁５ｄは摩擦攪拌による改質処理を受けているため、バンパー補強材５が時効処理した７０００系アルミニウム合金等の高強度アルミニウム合金からなる場合でも、曲げ変形部に割れが発生するのが防止された様子が示されている。上壁５ｃ及び下壁５ｄに割れが生じないことに伴い、改質処理を受けていない中壁５ｅの割れも防止されている。
【００１９】
一方、図４（ａ）は、上壁５ｃ及び下壁５ｄに摩擦攪拌による改質処理を受けていないバンパーシステム７の前方からバリヤ８が衝突し、バンパー補強材５がバンパーステイ６の取付位置の前方で潰れ変形したときの模式図である。同じ７０００系アルミニウム合金であっても、この衝突により、上壁５ｃ、下壁５ｄ及び中壁５ｅの幅中央部付近に、図４（ｂ）に示すような曲げ変形が生じ、バンパー補強材５の長手方向に沿って割れ９が発生した様子が示されている。
【００２０】
図５〜図８に、摩擦攪拌で改質処理を行った他のバンパー補強材の例を示す。いずれも、バンパー補強材５の端部のバンパーステイ６の取付位置の前方領域を含むように、バンパー補強材５の長手方向に略沿って、かつ上壁５ｃと下壁５ｄの幅中央部付近を通るように、一定幅の改質処理部４が直線的に形成されている。
図５では、改質処理部４がバンパー補強材５の上壁５ｃと下壁５ｄの幅中央部付近に、バンパー補強材５の両端まで形成され、図６では、少し間隔を置いた２本の改質処理部４がバンパー補強材５の上壁５ｃと下壁５ｄの幅中央部付近に、バンパー補強材５の両端まで形成され、図７では、改質処理部４がバンパー補強材５の上壁５ｃと下壁５ｄの幅中央部付近を通るように、バンパー補強材５の長手方向から少しずれて（車幅方向に略平行に）形成され、図８では、交差する２本の改質処理部４がバンパー補強材５の上壁５ｃと下壁５ｄの幅中央部付近を通るように、バンパー補強材５の長手方向から少しずれて形成されている。
【００２１】
なお、図２及び図５〜８に示すバンパーシステムは、６０００系又は７０００系アルミニウム合金を所定形状に押出成形し、所定長さに切断し、バンパー補強材５の上壁５ｃ，下壁５ｄの所定箇所に摩擦攪拌処理を施した後、端部の曲げ成形を行い、さらに時効処理を施してＴ５状態とした後、背面の後壁５ｂにバンパーステイ６を取り付けて製造することができる。バンパーステイ６はアルミニウム合金製でも鋼製でもよい。
【００２２】
図９（ｂ）に、アルミニウム合金中空押出形材製のバンパー補強材５と、バンパー補強材５の車幅方向両端部の背面側に取り付けられたバンパーステイ６からなる別のバンパーシステム７を示す。
このバンパーシステム７では、バンパー補強材５の端部が潰し加工されているが、潰し加工前のバンパー補強材５Ａ（図９（ａ））とバンパーステイ６の構造は，図２のものと同じである。潰し加工前のバンパー補強材５Ａには、図９（ａ）に示すように、両端部の上壁５ｃと下壁５ｄ（図３参照）の幅中央部付近に摩擦攪拌による改質処理部４，４が形成されている。この改質処理部４は、バンパーステイ６の取付位置前方付近から両端に達する領域に直線的に形成されている。
【００２３】
この改質処理部４はバンパー補強材５Ａの曲げ加工前に形成されたもので、曲げ加工及び熱処理後、改質処理部４が形成された領域において、図９（ｂ）に示すように前壁５ａ側から後壁５ｂ側に潰し加工が行われる。この潰し加工により、上壁５ｃ、下壁５ｄ及び中壁５ｅの幅中央部付近を中心に、例えば図３（ｂ）に類似した曲げ変形（望ましくは特許文献６のように上壁５ｃと下壁５ｄは内向きに曲げ変形させる）が生じるが、上壁５ｃ、下壁５ｄは摩擦攪拌による改質処理を受けているため、バンパー補強材５が熱処理した７０００系アルミニウム合金等の高強度アルミニウム合金からなる場合でも、潰し加工部１１に割れが発生するのが防止される。
【００２４】
図９（ｂ）に示すバンパーシステムは、６０００系又は７０００系アルミニウム合金を所定形状に押出成形し、所定長さに切断し、バンパー補強材５の上壁５ｃ，下壁５ｄの所定箇所に摩擦攪拌処理を施した後、端部の曲げ成形を行い、さらに時効処理を施してＴ５状態とした後潰し加工を行い、背面の後壁５ｂにバンパーステイ６を取り付けて製造することができる。バンパーステイ６はアルミニウム合金製でも鋼製でもよい。
【実施例】
【００２５】
（実施例１）
ＪＩＳ７Ｎ０１アルミニウム合金押出形材からなるバンパー補強材の背面に、鉄製のバンパーステイを取り付けてバンパーシステムを製造した。バンパー補強材として、車体前後方向幅７０ｍｍ、車体上下方向高さ１００ｍｍの日型断面の押出形材を用いた。上下壁の板厚は２．１ｍｍである。バンパーステイとして、車体幅方向幅７０ｍｍ、車体上下方向高さ１００ｍｍの口型断面の鉄製で両端に取り付けフランジを有するものを用いた。本発明例に相当する試験Ｎｏ．１と従来例に相当する試験Ｎｏ．２について、バンパー補強材を次の手順で製造した。
【００２６】
試験Ｎｏ．１：
Ｔ１状態の押出形材に対し、摩擦攪拌による上下壁の改質処理、端部曲げ加工、及び熱処理（Ｔ５）を行ってバンパー補強材を製造した。上下壁の改質処理した箇所は、図２に示すように、バンパーステイの取付位置の前方領域を含む範囲とし、上下壁の幅中央部にバンパー補強材の長手方向に沿って改質処理を行った。摩擦攪拌処理の条件は、回転ツールのショルダー径：１０ｍｍ、プローブ径：３ｍｍ、プローブ高さ：１．７ｍｍ、回転数：１６５０ｒｐｍ、送り速度：３００ｍｍ／ｍｉｎ、傾斜角度：３°とした。なお、摩擦攪拌処理の処理深さＨは処理部肉厚の約８０％であった。
試験Ｎｏ．２：
摩擦攪拌による上下壁の改質処理を行わなかったが、他の点は試験例Ｎｏ．１と同様の手順でバンパー補強材を製造した。
【００２７】
上記試験Ｎｏ．１，２のバンパーシステムを車体フレームに接合し、図３（ａ）又は図４（ａ）に示すように、同じ条件で前方からバリヤ衝突させた。
その結果、試験Ｎｏ．１のバンパーシステムでは、図３（ｂ）に示すように、改質処理した上壁及び下壁が割れておらず、中壁も割れていなかった。中壁が割れていないのは、改質処理した上壁及び下壁が割れずに曲げ変形することでエネルギー吸収し、中壁に掛かる荷重が比較的低くなったためと推測される。このように、中壁に表面改質せずとも、輪郭を構成する上壁と下壁に対して改質処理することで、バンパー補強材全体を割れにくくすることができる。
一方、試験Ｎｏ．２のバンパーシステムでは、図４に示すように、バンパーステイの前方付近で、上壁、下壁及び中壁が割れていた。
【００２８】
（実施例２）
実施例１の試験Ｎｏ．１とは押出成形後の工程順のみを変更して、３種類のバンパー補強材（試験Ｎｏ．３〜５）を製造した。試験Ｎｏ．３〜５の工程を試験Ｎｏ．１の工程とともに表１に示す。
試験Ｎｏ．１，３〜５のバンパー補強材について、端部の曲げ加工性と改質処理性（摩擦攪拌処理性）を、次の評価基準により評価した。その結果を表１に合わせて示す。
曲げ加工性：内径２００ｍｍで３５°の曲げ加工を行い、割れの発生がなかったものを○（良好）、割れが発生したものを×（不良）と評価した。
改質処理性：改質処理部に表面欠陥の発生がなかったものを○（良好）、表面欠陥（小さい穴）が発生したものを×（不良）と評価した。
【００２９】
【表１】
【００３０】
表１に示すように、曲げ加工の前に改質処理を行い、曲げ加工後に熱処理を行った試験例１は、曲げ加工性及び改質処理性ともに良好である。
これに対し、改質処理の前に曲げ加工した試験例３は、曲げ加工に伴うシワの発生等により、改質処理性が低下した。また、曲げ加工の前に熱処理を行った試験例４，５は、曲げ加工性が低下した。
【００３１】
（実施例３）
実施例１の試験Ｎｏ．１と同じアルミニウム合金押出材に対し、摩擦攪拌処理のプローブ高さのみを種々変更して、上下壁の幅中央部に押出材の長手方向に沿って改質処理部を形成した。処理深さの異なる各押出材から、長手方向に５０ｍｍ幅に試験片（試験Ｎｏ．６〜１０）を切り出し、この試験片の前壁と後壁を治具で挟み、上下壁と平行方向に荷重を加えて圧縮する圧縮試験を変位（押し込み量）３０ｍｍまで行った。なお、試験Ｎｏ．６は摩擦攪拌処理を行っていない。次いで、上下壁について割れ性を次の評価基準で評価した。その結果を表２に示す。
割れ性：割れの発生していないものを◎（優秀）、表面亀裂を○（良好）、分断割れを×（不良）と評価した。
【００３２】
【表２】
【００３３】
表２に示すように、処理部の肉厚に対する処理深さの割合が５０％の試験Ｎｏ．９と、８０％の試験Ｎｏ．１０は割れの発生がなく、４０％の試験Ｎｏ．８は表面亀裂が生じ、２０％の試験Ｎｏ．７と０％の試験Ｎｏ．６は、分断割れが発生した。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】摩擦攪拌処理について説明する斜視図である。
【図２】本発明に係るバンパーシステムの平面図である。
【図３】そのバンパーシステムの衝突時の変形を示す平面図（ａ）、及び衝突前後のバンパー補強材の断面図（ｂ）である。
【図４】従来のバンパーシステムの衝突時の変形を示す平面図（ａ）、及び衝突前後のバンパー補強材の断面図（ｂ）である。
【図５】本発明に係る別のバンパーシステムの平面図である。
【図６】本発明に係る別のバンパーシステムの平面図である。
【図７】本発明に係る別のバンパーシステムの平面図である。
【図８】本発明に係る別のバンパーシステムの平面図である。
【図９】本発明に係る別のバンパーシステムについて潰し加工前（ａ）及び潰し加工後（ｂ）の平面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１ プローブ
２ 回転ツール
４ 摩擦攪拌処理部
５ バンパー補強材
５ａ 前壁（衝突面側）
５ｂ 後壁（背面側）
５ｃ 上壁
５ｄ 下壁
６ バンパーステイ
７ バンパーシステム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量かつ衝突安全性に優れたバンパーシステムに関し、具体的には、アルミニウム合金中空形材からなるバンパー補強材に改質処理を局部的に施すことで、材料強度を維持しつつ、車体衝突時に発生する割れを防止したバンパーシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や車両には、衝突時の衝撃を吸収すること等を目的として、その車体のフロントやリアにバンパーが配設されている。このバンパーは、棒状の金属製中空材から製作されたバンパー補強材にステイを介して、車体の前端部や後端部に設けられたサイドメンバ等の車体フレームに固定状態に取り付けられることによって車体に配設されている。これらのバンパー補強材には、軽量化のためアルミニウム合金中空形材が使用されている。アルミニウム押出材は軽量なことに加えて、鉄では困難な任意の肉厚配分をもつ複雑な断面形状を得ることができるため、軽量化の有効な手段として多用されている。特に高強度の６０００系合金や７０００系合金が適用されることが多い。
【０００３】
また、従来、バンパーに求められる性能は軽衝突時の車体保護であったため強度を向上させることが大きな課題であったが、近年、車体衝突時にバンパーが圧壊変形することでエネルギー吸収する性能が求められている。そこで、衝突時のエネルギー吸収させる上でバンパー補強材とバンパーステイを使用したバンパーシステムの役割が重要になってきており、例えば特許文献１のように、オフセット衝突時にバンパー補強材の圧壊をステイの圧壊よりも先行させる設計がなされる場合がある。
【０００４】
しかしながら、このように衝突時にバンパー補強材をつぶれ変形させる場合、時効処理した６０００系合金や７０００系合金のような高強度材料を適用すると、割れが発生しやすい。
衝突時のバンパー補強材のつぶれ変形による割れを防止する材料面の技術として、特許文献２，３に記載された技術があるが、これらの材料を使っても割れを防止できない場合がある。また、衝突時のバンパー補強材のつぶれ変形による割れを防止する構造面の技術として、特許文献４，５に記載された技術があるが、バンパーの形状が制約されるため採用できない場合が多い。
また、特許文献６にみられるように、バンパー補強材の端部を前後方向に潰し加工して、バンパーの平面視のデザインに応じた形状とし、又はバンパー補強材端部のスペースを確保し、あるいはコーナー衝突性を改善することが提案されている。この場合も、バンパー補強材として時効処理した６０００系合金や７０００系合金のような高強度材料を適用すると、潰し加工時に割れが発生しやすい。
【０００５】
一方、アルミニウム合金の表面改質技術として、特許文献７，８が知られている。いずれもプローブを備えた回転ツールを用いて、アルミニウム合金の表面を摩擦攪拌処理し、アルミニウム合金の機械的特性を改善するものであり、特許文献７には、金属製構造材の金属組織を局部的に微細化して、その箇所を衝撃エネルギー吸収部分とし、金属製構造材に衝撃吸収機能をもたせること、特許文献８には、結晶粒径を制御して局部的に強度及び硬度を高めることが記載されている。
また、特許文献９，１０には、摩擦攪拌接合の接合部が曲げ加工可能であることを利用し、アルミニウム構造体を製造することが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２８５７０３公報号公報
【特許文献２】特開２００１−３５５０３２号公報
【特許文献３】特開平５−１７１３２８号公報
【特許文献４】特許第３３７２１６４号公報
【特許文献５】特開平７−４０７９６号公報
【特許文献６】特開平７−２５２９６号公報
【特許文献７】特許第３２０７３７６号公報
【特許文献８】特許第４００６５１５号公報
【特許文献９】特開２００６−３０５６２４号公報
【特許文献１０】特許２００７−７５８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、バンパーシステムに関する上記問題点に鑑みてなされたものであって、高強度のアルミニウム合金中空形材を用いて軽量化を達成しつつ、車体衝突時や端部潰し加工時の割れを防止したバンパー補強材及びバンパーシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、時効処理した６０００系又は７０００系アルミニウム合金中空形材製のバンパー補強材と、前記バンパー補強材の車幅方向両端部の背面側に取り付けられたバンパーステイからなるバンパーシステムにおいて、前記バンパー補強材は衝突面側と背面側を連結する上下壁を有し、前記バンパー補強材の車幅方向両端部において前記上下壁に摩擦攪拌処理が施されており、前記摩擦攪拌処理の処理深さが処理部肉厚の３０％以上であることを特徴とする。
【０００９】
本発明において摩擦攪拌処理とは、それ自体周知の摩擦攪拌接合（ＦＳＷ）の原理を利用したもので、典型的にはプローブを備えた回転ツールを用いて上下壁の材料を摩擦攪拌し、その材質を改質することである。バンパー補強材に局部的に摩擦攪拌による改質処理を施すことで、その改質部分が軟化し曲げ性が改善される。そのため、衝突時又は潰し加工時に割れが生じやすい部分を局部的に改質処理すれば、バンパー補強材全体として衝突時又は潰し加工時の割れ防止の性能を向上させることができる。
【００１０】
バンパー補強材の上壁及び下壁に摩擦攪拌処理を行うのは、衝突時又は潰し加工時に上壁及び下壁に曲げ変形が起こるからである。この曲げ変形は衝突時はステイ取付位置の前方及びその近傍で大きいため、主として衝突時の割れを防止するとの観点からは、前記摩擦攪拌処理が前記バンパー補強材の車幅方向両端部において前記バンパーステイの取付位置の前方領域又はこの領域を含む範囲で行われることが望ましい。また端部の潰し加工はステイ取付位置より外側で行われるから、主として潰し加工時の割れを防止するとの観点からは、前記摩擦攪拌処理が前記バンパー補強材の車幅方向両端部において前記バンパーステイの取付位置前方付近から両端に達する領域で行われることが望ましい。後者の場合、摩擦攪拌処理後、前記領域は衝突面側から背面側に向かって潰し加工される。なお、衝突時の割れも、ステイ取付位置付近から端に向けて進展しやすいため、両端まで連続して摩擦攪拌処理を施すことが望ましい。
【００１１】
摩擦攪拌処理は平らな面に行われるので、前記バンパー補強材の上壁及び下壁は平らであるか、少なくとも摩擦攪拌処理が行える幅の平らなスペースを有する必要がある。衝突時及び潰し加工時の割れは、バンパー補強材の長手方向（ステイ取付面と平行な方向）に沿って線状に進展しやすく、また摩擦攪拌処理は回転ツールとバンパー補強材を相対移動させる必要があるから、摩擦攪拌処理はバンパー補強材の長手方向に略沿って直線的に行われることが望ましい。特に上壁及び下壁の幅中央部付近は割れやすいため、摩擦攪拌処理は上壁及び下壁の幅中央部付近を通るように行うことが望ましい。
【００１２】
上記バンパー補強材は、高強度の６０００系又は７０００系アルミニウム合金形材、特に押出形材からなることが望ましい。なかでも、７０００系アルミニウム合金押出形材は、６０００系の高強度材料よりも更に高強度で、衝突時又は潰し加工時に割れが発生しやすいので、これに表面改質を施すことで、７０００系の欠点を補完しつつ、より軽量化できる利点がある。アルミニウム合金は、高強度化のため熱処理（時効処理）される。アルミニウム合金形材の断面は、例えば略口側、略日型等の輪郭が略矩形のものが好適に利用できる。なお、６０００系、７０００系とはＪＩＳに定められた熱処理型のアルミニウム合金系であり、それぞれＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ−（Ｃｕ）系、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−（Ｃｕ）系アルミニウム合金を意味する。
【００１３】
バンパーシステムにおいて、バンパー補強材の車幅方向両端部を水平面内で車体側に曲げ加工する場合が多いが、この場合、アルミニウム合金中空形材を押出成形し、摩擦攪拌処理を行った後、車幅方向両端部の曲げ加工を行い、さらに熱処理を行って前記バンパー補強材を製造し、これに前記バンパーステイを取り付けることで、バンパーシステムを製造することができる。バンパー補強材の端部の潰し加工を行う場合は、両端部の曲げ加工及び熱処理後に潰し加工を行えばよい。
熱処理（時効処理）前のＴ１状態（押出後冷却したままの状態）で曲げ加工し、その後に人工時効処理してＴ５状態とするのは、Ｔ１状態の方が曲げ加工が容易なためであり、その後にＴ５状態とするのは、バンパー補強材を高強度化（軽量化につながる）するためである。なお、Ｔ１，Ｔ５は、ＪＩＳＨ０００１に規定された質別である。また、摩擦攪拌処理を施した後に端部曲げ加工するのは、先に曲げ加工すると、しわ等の影響で摩擦攪拌処理が行い難くなるためである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、バンパー補強材の上下壁に局部的に摩擦攪拌処理を施すことにより、バンパー補強材に高強度な６０００系又は７０００系アルミニウム合金中空形材を使用しても衝突時や潰し加工時の割れを防止することができるため、より厳しい衝突安全基準を満足する性能を維持しつつ同時に軽量化を達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図１〜図９を参照して、本発明に係るバンパーシステムについて説明する。
まず、図１は、本発明に係る摩擦攪拌処理を説明する図である。摩擦攪拌処理は、先端にプローブ１を備えた回転ツール２を高速回転させ、プローブ１をアルミニウム合金板３（バンパー補強材の上下壁）内に挿入し、回転ツール１のプローブ側端面（ショルダー）で板表面を押圧しながら移動させて、プローブ挿入部分及びその近傍を摩擦攪拌するものである。プローブ１の直径は、余り小さいと折損し、大きいと先端を押し込むだけで攪拌できないため、２〜５ｍｍが望ましい。ショルダー径は５〜１５ｍｍ程度でよい。
【００１６】
摩擦攪拌による改質処理部４（ドットを付している）の処理深さＨはプローブ１の高さで決まり、処理幅Ｗは回転ツール２のショルダー径で決まる。本発明では、処理部の板厚をｔとしたとき、（Ｈ／ｔ）×１００≧３０（％）と規定している。この数値は５０〜１００％であることが望ましい。重ねて２回以上摩擦攪拌処理することにより、処理幅を大きくすることもできる。
摩擦攪拌処理は、バンパー補強材の上下壁の端部に外面側から行われ、望ましくは上下壁の前後幅の略中央部を通るように、長手方向に略沿って直線的に行われる。摩擦攪拌処理は１回だけでなく、処理幅が重なるように又は離してあるいは互いに平行に又は傾斜させて２回以上行うこともできる。
【００１７】
図２に、アルミニウム合金中空押出形材製のバンパー補強材５と、バンパー補強材５の車幅方向両端部の背面側に取り付けられたバンパーステイ６からなるバンパーシステム７を示す。バンパー補強材５は、図３に示すように日型断面を有し、衝突面側の前壁５ａ、背面側の後壁５ｂ、衝突面側と背面側を連結する上壁５ｃ、下壁５ｄ、中壁５ｅからなり、両端部の上壁５ｃと下壁５ｄの幅中央部付近に、摩擦攪拌により一定幅の改質処理部４，４が形成されている。バンパーステイ６は、軸部６ａ、前端のバンパー補強材５への取付用フランジ６ｂ、後端の図示しないサイドメンバへの取付用フランジ６ｃからなる。
バンパー補強材５に対するバンパーステイ６の取付位置は、バンパー補強材５の長手方向に幅Ｓ（取付用フランジ６ａの幅）を有し、改質処理部４はこの幅Ｓを有するバンパーステイ６の取付位置の前方領域を含む範囲（ステイ取付面に対し垂直方向にみて幅Ｓを含む範囲）に直線的に形成されている。
【００１８】
図３（ａ）は、このバンパーシステム７の前方からバリヤ８が衝突し、バンパー補強材５がバンパーステイ６の取付位置の前方で潰れ変形したときの模式図である。この衝突により、上壁５ｃ、下壁５ｄ及び中壁５ｅの幅中央部付近を中心に、図３（ｂ）に示すような曲げ変形が生じるが、上壁５ｃ、下壁５ｄは摩擦攪拌による改質処理を受けているため、バンパー補強材５が時効処理した７０００系アルミニウム合金等の高強度アルミニウム合金からなる場合でも、曲げ変形部に割れが発生するのが防止された様子が示されている。上壁５ｃ及び下壁５ｄに割れが生じないことに伴い、改質処理を受けていない中壁５ｅの割れも防止されている。
【００１９】
一方、図４（ａ）は、上壁５ｃ及び下壁５ｄに摩擦攪拌による改質処理を受けていないバンパーシステム７の前方からバリヤ８が衝突し、バンパー補強材５がバンパーステイ６の取付位置の前方で潰れ変形したときの模式図である。同じ７０００系アルミニウム合金であっても、この衝突により、上壁５ｃ、下壁５ｄ及び中壁５ｅの幅中央部付近に、図４（ｂ）に示すような曲げ変形が生じ、バンパー補強材５の長手方向に沿って割れ９が発生した様子が示されている。
【００２０】
図５〜図８に、摩擦攪拌で改質処理を行った他のバンパー補強材の例を示す。いずれも、バンパー補強材５の端部のバンパーステイ６の取付位置の前方領域を含むように、バンパー補強材５の長手方向に略沿って、かつ上壁５ｃと下壁５ｄの幅中央部付近を通るように、一定幅の改質処理部４が直線的に形成されている。
図５では、改質処理部４がバンパー補強材５の上壁５ｃと下壁５ｄの幅中央部付近に、バンパー補強材５の両端まで形成され、図６では、少し間隔を置いた２本の改質処理部４がバンパー補強材５の上壁５ｃと下壁５ｄの幅中央部付近に、バンパー補強材５の両端まで形成され、図７では、改質処理部４がバンパー補強材５の上壁５ｃと下壁５ｄの幅中央部付近を通るように、バンパー補強材５の長手方向から少しずれて（車幅方向に略平行に）形成され、図８では、交差する２本の改質処理部４がバンパー補強材５の上壁５ｃと下壁５ｄの幅中央部付近を通るように、バンパー補強材５の長手方向から少しずれて形成されている。
【００２１】
なお、図２及び図５〜８に示すバンパーシステムは、６０００系又は７０００系アルミニウム合金を所定形状に押出成形し、所定長さに切断し、バンパー補強材５の上壁５ｃ，下壁５ｄの所定箇所に摩擦攪拌処理を施した後、端部の曲げ成形を行い、さらに時効処理を施してＴ５状態とした後、背面の後壁５ｂにバンパーステイ６を取り付けて製造することができる。バンパーステイ６はアルミニウム合金製でも鋼製でもよい。
【００２２】
図９（ｂ）に、アルミニウム合金中空押出形材製のバンパー補強材５と、バンパー補強材５の車幅方向両端部の背面側に取り付けられたバンパーステイ６からなる別のバンパーシステム７を示す。
このバンパーシステム７では、バンパー補強材５の端部が潰し加工されているが、潰し加工前のバンパー補強材５Ａ（図９（ａ））とバンパーステイ６の構造は，図２のものと同じである。潰し加工前のバンパー補強材５Ａには、図９（ａ）に示すように、両端部の上壁５ｃと下壁５ｄ（図３参照）の幅中央部付近に摩擦攪拌による改質処理部４，４が形成されている。この改質処理部４は、バンパーステイ６の取付位置前方付近から両端に達する領域に直線的に形成されている。
【００２３】
この改質処理部４はバンパー補強材５Ａの曲げ加工前に形成されたもので、曲げ加工及び熱処理後、改質処理部４が形成された領域において、図９（ｂ）に示すように前壁５ａ側から後壁５ｂ側に潰し加工が行われる。この潰し加工により、上壁５ｃ、下壁５ｄ及び中壁５ｅの幅中央部付近を中心に、例えば図３（ｂ）に類似した曲げ変形（望ましくは特許文献６のように上壁５ｃと下壁５ｄは内向きに曲げ変形させる）が生じるが、上壁５ｃ、下壁５ｄは摩擦攪拌による改質処理を受けているため、バンパー補強材５が熱処理した７０００系アルミニウム合金等の高強度アルミニウム合金からなる場合でも、潰し加工部１１に割れが発生するのが防止される。
【００２４】
図９（ｂ）に示すバンパーシステムは、６０００系又は７０００系アルミニウム合金を所定形状に押出成形し、所定長さに切断し、バンパー補強材５の上壁５ｃ，下壁５ｄの所定箇所に摩擦攪拌処理を施した後、端部の曲げ成形を行い、さらに時効処理を施してＴ５状態とした後潰し加工を行い、背面の後壁５ｂにバンパーステイ６を取り付けて製造することができる。バンパーステイ６はアルミニウム合金製でも鋼製でもよい。
【実施例】
【００２５】
（実施例１）
ＪＩＳ７Ｎ０１アルミニウム合金押出形材からなるバンパー補強材の背面に、鉄製のバンパーステイを取り付けてバンパーシステムを製造した。バンパー補強材として、車体前後方向幅７０ｍｍ、車体上下方向高さ１００ｍｍの日型断面の押出形材を用いた。上下壁の板厚は２．１ｍｍである。バンパーステイとして、車体幅方向幅７０ｍｍ、車体上下方向高さ１００ｍｍの口型断面の鉄製で両端に取り付けフランジを有するものを用いた。本発明例に相当する試験Ｎｏ．１と従来例に相当する試験Ｎｏ．２について、バンパー補強材を次の手順で製造した。
【００２６】
試験Ｎｏ．１：
Ｔ１状態の押出形材に対し、摩擦攪拌による上下壁の改質処理、端部曲げ加工、及び熱処理（Ｔ５）を行ってバンパー補強材を製造した。上下壁の改質処理した箇所は、図２に示すように、バンパーステイの取付位置の前方領域を含む範囲とし、上下壁の幅中央部にバンパー補強材の長手方向に沿って改質処理を行った。摩擦攪拌処理の条件は、回転ツールのショルダー径：１０ｍｍ、プローブ径：３ｍｍ、プローブ高さ：１．７ｍｍ、回転数：１６５０ｒｐｍ、送り速度：３００ｍｍ／ｍｉｎ、傾斜角度：３°とした。なお、摩擦攪拌処理の処理深さＨは処理部肉厚の約８０％であった。
試験Ｎｏ．２：
摩擦攪拌による上下壁の改質処理を行わなかったが、他の点は試験例Ｎｏ．１と同様の手順でバンパー補強材を製造した。
【００２７】
上記試験Ｎｏ．１，２のバンパーシステムを車体フレームに接合し、図３（ａ）又は図４（ａ）に示すように、同じ条件で前方からバリヤ衝突させた。
その結果、試験Ｎｏ．１のバンパーシステムでは、図３（ｂ）に示すように、改質処理した上壁及び下壁が割れておらず、中壁も割れていなかった。中壁が割れていないのは、改質処理した上壁及び下壁が割れずに曲げ変形することでエネルギー吸収し、中壁に掛かる荷重が比較的低くなったためと推測される。このように、中壁に表面改質せずとも、輪郭を構成する上壁と下壁に対して改質処理することで、バンパー補強材全体を割れにくくすることができる。
一方、試験Ｎｏ．２のバンパーシステムでは、図４に示すように、バンパーステイの前方付近で、上壁、下壁及び中壁が割れていた。
【００２８】
（実施例２）
実施例１の試験Ｎｏ．１とは押出成形後の工程順のみを変更して、３種類のバンパー補強材（試験Ｎｏ．３〜５）を製造した。試験Ｎｏ．３〜５の工程を試験Ｎｏ．１の工程とともに表１に示す。
試験Ｎｏ．１，３〜５のバンパー補強材について、端部の曲げ加工性と改質処理性（摩擦攪拌処理性）を、次の評価基準により評価した。その結果を表１に合わせて示す。
曲げ加工性：内径２００ｍｍで３５°の曲げ加工を行い、割れの発生がなかったものを○（良好）、割れが発生したものを×（不良）と評価した。
改質処理性：改質処理部に表面欠陥の発生がなかったものを○（良好）、表面欠陥（小さい穴）が発生したものを×（不良）と評価した。
【００２９】
【表１】
【００３０】
表１に示すように、曲げ加工の前に改質処理を行い、曲げ加工後に熱処理を行った試験例１は、曲げ加工性及び改質処理性ともに良好である。
これに対し、改質処理の前に曲げ加工した試験例３は、曲げ加工に伴うシワの発生等により、改質処理性が低下した。また、曲げ加工の前に熱処理を行った試験例４，５は、曲げ加工性が低下した。
【００３１】
（実施例３）
実施例１の試験Ｎｏ．１と同じアルミニウム合金押出材に対し、摩擦攪拌処理のプローブ高さのみを種々変更して、上下壁の幅中央部に押出材の長手方向に沿って改質処理部を形成した。処理深さの異なる各押出材から、長手方向に５０ｍｍ幅に試験片（試験Ｎｏ．６〜１０）を切り出し、この試験片の前壁と後壁を治具で挟み、上下壁と平行方向に荷重を加えて圧縮する圧縮試験を変位（押し込み量）３０ｍｍまで行った。なお、試験Ｎｏ．６は摩擦攪拌処理を行っていない。次いで、上下壁について割れ性を次の評価基準で評価した。その結果を表２に示す。
割れ性：割れの発生していないものを◎（優秀）、表面亀裂を○（良好）、分断割れを×（不良）と評価した。
【００３２】
【表２】
【００３３】
表２に示すように、処理部の肉厚に対する処理深さの割合が５０％の試験Ｎｏ．９と、８０％の試験Ｎｏ．１０は割れの発生がなく、４０％の試験Ｎｏ．８は表面亀裂が生じ、２０％の試験Ｎｏ．７と０％の試験Ｎｏ．６は、分断割れが発生した。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】摩擦攪拌処理について説明する斜視図である。
【図２】本発明に係るバンパーシステムの平面図である。
【図３】そのバンパーシステムの衝突時の変形を示す平面図（ａ）、及び衝突前後のバンパー補強材の断面図（ｂ）である。
【図４】従来のバンパーシステムの衝突時の変形を示す平面図（ａ）、及び衝突前後のバンパー補強材の断面図（ｂ）である。
【図５】本発明に係る別のバンパーシステムの平面図である。
【図６】本発明に係る別のバンパーシステムの平面図である。
【図７】本発明に係る別のバンパーシステムの平面図である。
【図８】本発明に係る別のバンパーシステムの平面図である。
【図９】本発明に係る別のバンパーシステムについて潰し加工前（ａ）及び潰し加工後（ｂ）の平面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１ プローブ
２ 回転ツール
４ 摩擦攪拌処理部
５ バンパー補強材
５ａ 前壁（衝突面側）
５ｂ 後壁（背面側）
５ｃ 上壁
５ｄ 下壁
６ バンパーステイ
７ バンパーシステム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時効処理した６０００系又は７０００系アルミニウム合金中空形材製のバンパー補強材と、前記バンパー補強材の車幅方向両端部の背面側に取り付けられたバンパーステイからなるバンパーシステムにおいて、前記バンパー補強材は衝突面側と背面側を連結する上下壁を有し、前記バンパー補強材の車幅方向両端部において前記上下壁に摩擦攪拌処理が施されており、前記摩擦攪拌処理の処理深さが処理部肉厚の３０％以上であることを特徴とするバンパーシステム。
【請求項２】
前記摩擦攪拌処理が、前記バンパー補強材の長手方向に略沿って直線的に施されていることを特徴とする請求項１に記載されたバンパーシステム。
【請求項３】
前記摩擦攪拌処理が、前記バンパー補強材の上下壁の幅中央部付近を通るように施されていることを特徴とする請求項１又は２に記載されたバンパーシステム。
【請求項４】
前記摩擦攪拌処理の処理深さが処理部肉厚の５０〜１００％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載されたバンパーシステム。
【請求項５】
前記摩擦攪拌処理が、前記バンパー補強材の車幅方向両端部において前記バンパーステイの取付位置の前方領域で行われていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載されたバンパーシステム。
【請求項６】
前記バンパー補強材の車幅方向両端部が水平面内で車体側に曲げ加工されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載されたバンパーシステム。
【請求項７】
前記摩擦攪拌処理が、前記バンパー補強材の車幅方向両端部において前記バンパーステイの取付位置の前方付近から両端に達する領域で行われ、前記バンパー補強材は前記摩擦攪拌処理が行われた領域で衝突面側から背面側に向かって潰し加工されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載されたバンパーシステム。
【請求項８】
前記バンパー補強材の車幅方向両端部が水平面内で車体側に曲げ加工されていることを特徴とする請求項７に記載されたバンパーシステム。
【請求項９】
６０００系又は７０００系アルミニウム合金中空形材を押出成形し、摩擦攪拌処理を行った後、車幅方向両端部の曲げ加工を行い、さらに時効処理を行って前記バンパー補強材を製造し、これに前記バンパーステイを取り付けることを特徴とする請求項５又は６に記載されたバンパーシステムの製造方法。
【請求項１０】
６０００系又は７０００系アルミニウム合金中空形材を押出成形し、摩擦攪拌処理を行った後、両端部の曲げ加工を行い、さらに時効処理を行った後、潰し加工を行って前記バンパー補強材を製造し、これに前記バンパーステイを取り付けることを特徴とする請求項７又は８に記載されたバンパーシステムの製造方法。
【請求項１】
時効処理した６０００系又は７０００系アルミニウム合金中空形材製のバンパー補強材と、前記バンパー補強材の車幅方向両端部の背面側に取り付けられたバンパーステイからなるバンパーシステムにおいて、前記バンパー補強材は衝突面側と背面側を連結する上下壁を有し、前記バンパー補強材の車幅方向両端部において前記上下壁に摩擦攪拌処理が施されており、前記摩擦攪拌処理の処理深さが処理部肉厚の３０％以上であることを特徴とするバンパーシステム。
【請求項２】
前記摩擦攪拌処理が、前記バンパー補強材の長手方向に略沿って直線的に施されていることを特徴とする請求項１に記載されたバンパーシステム。
【請求項３】
前記摩擦攪拌処理が、前記バンパー補強材の上下壁の幅中央部付近を通るように施されていることを特徴とする請求項１又は２に記載されたバンパーシステム。
【請求項４】
前記摩擦攪拌処理の処理深さが処理部肉厚の５０〜１００％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載されたバンパーシステム。
【請求項５】
前記摩擦攪拌処理が、前記バンパー補強材の車幅方向両端部において前記バンパーステイの取付位置の前方領域で行われていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載されたバンパーシステム。
【請求項６】
前記バンパー補強材の車幅方向両端部が水平面内で車体側に曲げ加工されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載されたバンパーシステム。
【請求項７】
前記摩擦攪拌処理が、前記バンパー補強材の車幅方向両端部において前記バンパーステイの取付位置の前方付近から両端に達する領域で行われ、前記バンパー補強材は前記摩擦攪拌処理が行われた領域で衝突面側から背面側に向かって潰し加工されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載されたバンパーシステム。
【請求項８】
前記バンパー補強材の車幅方向両端部が水平面内で車体側に曲げ加工されていることを特徴とする請求項７に記載されたバンパーシステム。
【請求項９】
６０００系又は７０００系アルミニウム合金中空形材を押出成形し、摩擦攪拌処理を行った後、車幅方向両端部の曲げ加工を行い、さらに時効処理を行って前記バンパー補強材を製造し、これに前記バンパーステイを取り付けることを特徴とする請求項５又は６に記載されたバンパーシステムの製造方法。
【請求項１０】
６０００系又は７０００系アルミニウム合金中空形材を押出成形し、摩擦攪拌処理を行った後、両端部の曲げ加工を行い、さらに時効処理を行った後、潰し加工を行って前記バンパー補強材を製造し、これに前記バンパーステイを取り付けることを特徴とする請求項７又は８に記載されたバンパーシステムの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−８３３８１（Ｐ２０１０−８３３８１Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５５６９２（Ｐ２００８−２５５６９２）
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
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